JPH02112112A - 連続透明導電性薄膜作成方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は酸化物ターゲフトを用いて１ｎｚｏ３または（
Ｉｎ２０３＋５ｎＯ７）等の透明導電性薄膜を連続的に
作成する方法および装置に関する。

（従来の技術） 一般的にＩｎ２Ｏ：ｌまたはＩｒ＋ｚＯ１ｌ→−３ｎ○
２（以下、ＩＴＯと略す）薄膜作成方法には化学的成ｊ
模法と物理的成膜法の２種類の方法があるが、光学的特
性、大面積基板での膜厚、膜質の均−性等の点で後者の
物理的成膜法が採用されることが多く、巾でもスパンタ
リング法が注目されている。

また、スパンタリング法にも１ｎ−３ｎ金属ターゲノ１
〜を用いる反応性スバ・ツタ法とＩＴＯ酸化物クーりン
１−を用いる方法があるが、酸化物ターゲノ１−を用い
ろ方法の方が、制御性・再現性・均性の点で優れており
、クーゲット材料の低抵抗化とともに、ＤＣマグネトロ
ン法を用いる酸化物クーケント法によるものが主流とな
ってきている。

従来の酸化物ターゲツトを用いて作られるＩＴＯ膜は、
成膜時の基板温度及び成膜後のアニール温度を３００〜
４００°Ｃにすることで、２×１０４Ωｃｍ程度の比抵
抗を得ることが可能となっている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、電子部品における基板の多様化に伴い、
昨今は耐熱性の低い基板への成ＩＩりがｌ（要な課題と
なってきているが、特に■ゴ０膜は成１１り時の基板温
度依存性が高く、室温付近から１００°Ｃ程度の低い成
膜温度でする連続スパンタ装置即ちインラインスパッタ
装置による成膜では得られた膜の比抵抗が高く１〜２Ｘ
ＩＯ−３Ω印程度のイ偵しか得られない次点がある。一
方、ハツチ処理バー１スパッタ装置におけるＩＴＯ膜で
は、室ＩＡ〜１００°Ｃ前後の基板温度でも、６〜８Ｘ
１０　４Ω（、ｌ１ｌＯ比抵抗が得られることがわかっ
ている。この理由は、インラインスパック装置によるド
Ｉ’　０成１１りては残留ガスの影響の少い状態でのス
パッタリングとなるが故に、残留ガスの多いハツチ処理
型スバンタ装置の場合に比べて高い抵抗の膜しか作成で
きなくなる、と考えられる。

（発明の目的） 本発明は、室温付近から１００°Ｃ程度の低い成膜温度
で、比抵抗の低い良質のＩＴ０７＃膜を１７る連続スパ
ッタ法およびその装置の提供を目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本発明は、連続スパッタ
作業中に少量の所定量の大供≠衾＃水を導入する方法を
採用する。装置はそれができるような機構を設けて構成
されている。

（作　用） インライン型スパッタ装置による場合よりも、ハツチ処
理型スバンタ装置による場合の方が、成膜されたＩＴＯ
薄膜の抵抗値がより低くなるのは、ＩＴＯ膜及びターゲ
ット材料のもつ性質が次記のように関与する結果と考え
られる。

（ａ）ＩＴＯターケノ１〜材及び装置内壁にイ・１着し
たＩ′「０膜は大気成分及び水の吸着を起し易く、多量
のそれらを含むようになる。

（ｂ）バッチ処理型の装置の場合は、真空υＦ気で大気
成分及び水等の吸着物が徐々に脱離し、これによって装
置内に安定した残留ガス成分及び圧力が形成される。

（Ｃ）インラインスパッタ装置の場合は、１“■空室内
を高真空領域に維持するため、成膜が残留ガス成分の影
響の殆んどない状態でのスパッタリングで行なわれる。

少量の所定量の左共妻拗＃水の導入は、上記の問題を解
消する作用をもつ。

（実施例） 次に、本発明を実施例を用いて図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の実施例のインラインスパッタ装置の概
略の断面図、第２図はその正面断面図であって、１はタ
ーゲット、２は基板を収容する１〜レー、３はＡｒガス
導入部、４は０２ガス導入部、５はＨ２０ガス導入部、
６はクライオポンプ、７は電離真空計、８はダイヤフラ
ム式真空計、９はロードロック室、１０はスパッタ室、
１１はアンロードｍｌツク室である。Ａｒガス導入部３
と０２ガス導入部４はスパッタ室１０の両クライオポン
プ６側にあり、Ｈ２０ガス導入部５はターゲット１の付
近に設けられている。これらのガスを導入しながら、装
置内はクライオポンプ６で排気され、スパッタ圧力を一
定に保つように調整されている。

尚、装置内圧力のうちＩＱ−２Ｐａ台以下の圧力は電離
真空計７にて、ｌ　Ｑ　−１１）　ａ台の圧力はダイヤ
フラム式真空計８にて、それぞれモニターされている。

この装置を動作するにはまず、スパッタ室１０をＩＱ−
５Ｐａ台まで排気したのち、Ｈ２０ガス導入部５を動作
させて、装置内圧力をＩＱ−’Ｐａ台にする。次にＡｒ
ガス導入部３と０□ガス導入部４を開いてＡｒと０□　
（Ａｒの数％）を導入し、装置内をＩＱ−’Ｐａ台の圧
力に保ち、ターゲット１を水冷しながらこれに数百ボル
トの電圧を印加し゛Ｃスパッタリングを開始し、ロード
ロック室９、スパッタ室１０、アンロードロック室１１
を通って連続的にトレイを搬送することによって基板１
−に成膜する。

本発明の装置は上記のような構造になっているから、従
来のバッチ式装置でスパッタ室１０内の残留ガス成分で
あったＨ、０は、ターゲット１或いはスパッタ室１０内
面に付着したＩＴＯ膜内に常に一定量吸収され続け、そ
のため、インライン型装置のもつ大量成膜処理能力をそ
のまま生かしながらハツチ処理型の装置と同等な成膜条
件を得ることができる。

第３図は本発明の効果を示すグラフであり、スパッタ室
１０内に極少量のＨ，Ｏガスを導入して或圧力にまで排
気し、次にＡｒガスを２００３ＣＣＭ一定とし、０．ガ
スの導入流量を変えたときの、０□ガス流量と比抵抗の
変化を表した図である。装置を１．０−５Ｐａ台にまで
排気した場合はＩＴＯ膜の比抵抗値は１〜２Ｘ１０−３
Ωｃｍ程度しか得られなかったが、１０−’Ｐａ台まで
排気した場合、即ち、Ｉ］２０ガスが１０−’Ｐａ台で
ある場合には６〜８　Ｘ　１０−’Ωｃｍの比抵抗が得
られている。

なお、連続作業に当って、Ｈ，Ｏガスまたは大気の導入
は充分に流量制御されることが望ましく、サーマルマス
フローコントローラーを用いて行なうとき最高の成績が
得られた。

１１・・・アンロードロック室。

特許出願人　　　日電アネルハ株式会社代　理　人　　
弁理士　村上　健次 （発明の効果） 以上説明したように本発明の方法および装置によれば、
大量の低比抵抗ＴＴＯ薄膜を連続的に従って安価に作成
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のインラインスパッタリング装置の概略
の平面断面図、第２図はその正面断面図である。 １・・・ターゲット、２・・・トレー ３・・・Ａｒガス導入部、４・・・０□ガス導入部、５
・・・Ｈ２０ガス導入部、６・・・クライオポンプ、７
・・・電離真空計、８・・・ダイヤフラム式真空計、９
・・・ロードロツタ室、１０・・・スパッタ室、”　　
２００　（ｒＩ） ＣＯにりで。 平成１年Ｇ月　−１０差１ｔｓ 平成１年３月１０日 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和６３年特許願第２６４８７２号 ２、発明の名称 連続透明導電性薄膜作成方法および装置Ｉ３、補正をす
る者 事件との関係　　　特許出願人 住所　東京都府中市四谷５−８−１ 平成１年３月７日（発送口） ５、補正の対象　願書の特許出願人の欄、および明細書
の図面の簡単な説明の欄。 ７、補正の内容 （１）願書は、別紙（全文訂正願書）の通り。 （２）明細書の第９頁下か６６行目の文末に、記の文を
追加する。 次

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｉｎ＿２Ｏ＿３または（Ｉｎ＿２Ｏ＿３＋ＳｎＯ
   ＿２）等の酸化物ターゲットを用いて連続的にスパッタ
   リング法で透明導電性薄膜を作成する方法において、そ
   のスパッタリング作業中に少量の所定量の水を導入した
   ことを特徴とする連続透明導電性薄膜作成方法。
2. （２）前記少量の所定導入量がスパッタリングに使用す
   るＡｒ又はＯ＿２ガスの流量の５〜５０％の範囲にある
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の連続透明
   導電性薄膜作成方法。
3. （３）Ｉｎ＿２Ｏ＿３またはＩｎ＿２Ｏ＿３＋ＳｎＯ＿
   ２等の酸化物ターゲットを用いてスパッタリング法で連
   続的に透明導電性薄膜を作成する連続透明導電性薄膜作
   成装置において、スパッタリング作業中心に少量の所定
   量のを導入する機構 をそなえたことを特徴とする連続透明導電性薄膜作成装
   置。
4. （４）前記導入する機構の水の導入流 量が制御可能であることを特徴とする特許請求の範囲第
   ３項記載の連続透明導電性薄膜作成装置。
5. （５）前記導入する機構としてサーマルマスフローコン
   トローラーを用いたことを特徴とする特許請求の範囲第
   ４項記載の連続透明導電性薄膜作成装置。